Husk mig
▼ Indhold

Big Bang og videnskab for viderekomne


Big Bang og videnskab for viderekomne18-12-2012 14:33
Jakob
★★★★★
(5493)
.




Jeg så "Verdens dyreste eksperiment" i aftes på DR2.

http://www.dr.dk/tv/se/danskernes-akademi-tv/verdens-dyreste-eksperiment
-------------------------------
Den 26. november 2007 var en usædvanlig dag. Det mest avancerede og dyreste instrument, der nogensinde er blevet bygget, Hadron Collider, blev tændt. Det kunne ende katastrofalt. Men det havde de over 2.000 fysikere, der arbejdede på projektet, ikke tænkt sig. Projektets mål var at løse mysteriet om, hvordan hele universet blev skabt, og alt liv blev til.
-------------------------------

Der er også noget om det på youtube:
Large Hadron Collider - The Search For The Higgs FULL
http://www.youtube.com/watch?v=PzFvyMQwyQY



Jeg må indrømme, at jeg har meget svært ved at få min forstand med, når jeg skal forsøge at følge de kloge fysikforskere i deres teorier.

Som jeg forstår dem, så vil de gerne finde Higgs-partiklen, fordi de håber, at den kan forklare begrebet masse. Og når den er fundet, så har de fundet alle elementarpartikler og kan forklare hele universet.
Det vil jo være fantastisk. Men er man dum, hvis man tror, at det er en illusion, fordi ligesom universet er uendeligt stort, så er der heller ingen ende på, hvor småt noget kan gøres..?
Ligesom man altid kan tilføje en millimeter mere til en længde, på samme måde kan man også altid halvere en given diameter.
Jeg kan ikke helt udelukke det, men jeg tror nok aldrig, at de bliver helt færdige med at søge efter elementarpartikler. Og hvordan Higgs skal forklare massebegrebet, det forstår jeg heller ikke.


Men noget andet og for mig mindst ligeså uforståeligt var deres stjernekiggeri, som de mener bekræfter Big Bang.
Jeg er med på, at solens lys er 8 minutter under vejs til jorden, og vi derfor ser solen, som den så ud for 8 minutter siden.
Og ser vi på en stjerne et lysår væk, så ser vi stjernen, som den så ud for 1 år siden.
Den metode fører de så videre længere og længere ud i universet og dermed tilbage i tiden, indtil de nærmer sig noget for så længe siden, at det viser forholdene kort tid efter Big Bang.
De mener endda, at de har set et glimt af selve Big Bang.

Jamen hør nu lige, da Big Bang fandt sted var al masse samlet på ét sted, jorden incl.
Er det ikke grundpillen i hele teorien..?

Men hvordan kan vi så betragte lyset derfra i dag, når jorden selv var en del af glimtet..?
Den eneste forklaring, jeg kan forestille mig, må være, at jordens partikler må have overhalet lyset fra Big Bang med en langt højere fart end lyset, og vi så i dag sidder på en form for rasteplads og kan vente på, at det langsomme lys indhenter os.
Men er det realistisk at forestille sig..?
Og hvordan hænger det sammen med, at vores solsystem stadig accelererer væk fra universets centrum, som nogle andre målinger har vist.
Jeg lærte i fysik, at lyset er det hurtigste, som findes.

Jeg tror nok, at forskerne har fat i noget, som kan vise sig at være meget interessant for kernefysikken.
Men jeg ved ikke rigtig, om det er risikoen værd, når der samtidigt kan være en risiko for, at de omdanner jorden til et sort hul.
Og jeg tænker også lidt om kernefysikken, at den måske er på vej til at blive så langhåret, at den er dømt til at falde i sit eget hår.
Det er selvfølgelig nemt at sige, når man selv ikke kan finde sammenhæng eller fatte mere end en lille brøkdel.

Men jeg vil gerne høre andres mening, så jeg forhåbentlig kan forstå lidt mere og få teorierne til at hænge lidt bedre sammen.





.
29-12-2012 20:59
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob skrev:

Som jeg forstår dem, så vil de gerne finde Higgs-partiklen, fordi de håber, at den kan forklare begrebet masse. Og når den er fundet, så har de fundet alle elementarpartikler og kan forklare hele universet.

Partikelfysikkens "Standardmodel", som den kaldes, forklarer ikke hele universet, MEN den giver en virkeligt, virkeligt god forklaring på snart sagt alting som vi kan se med alt fra mikroskoper til teleskoper. -At få bekræftet, at det virkelig ER en mekanisme, som den Higgs-partiklen deltager i, som giver elementarpartiklerne (inertiel) masse, var endnu en cementering af, at Standardmodellen er en meget, Meget, MEGET god model for den virkelighed vi ser omkring os. -Men Standardmodellen forklarer ikke fænomener/observationer som Mørkt Stof og Mørk Energi, så der er stadig masser af gåder som Fysikken skal løse




Det vil jo være fantastisk. Men er man dum, hvis man tror, at det er en illusion, fordi ligesom universet er uendeligt stort, så er der heller ingen ende på, hvor småt noget kan gøres..?
Ligesom man altid kan tilføje en millimeter mere til en længde, på samme måde kan man også altid halvere en given diameter. Jeg kan ikke helt udelukke det, men jeg tror nok aldrig, at de bliver helt færdige med at søge efter elementarpartikler.

Man er på ingen måde dum, hvis man synes at partikelfysikkens verden er en enormt mærkelig og næsten uforståelig ting -- det ER nogle meget eksotiske spilleregler, som universet adlyder på de allermindste afstande.
-Det viser sig dog faktisk, at der ER en grænse for hvor meget man kan hakke både længder og partikler i stykker -- elektroner, for eksempel, består ikke af mindre dele. De er blot et punkt i rummet med ladning og masse. Og hvad angår de andre elementarpartikler som protoner og neutroner (og deres eksotiske fætre), så indeholder Standardmodellen i dag en komplet beskrivelse af hvordan disse er bygget op af mere fundamentale partikler, der ligesom elektronen ikke har nogen "byggesten" selv. Så i dag ved vi med rigtigt god sikkerhed at alting, ALTING, som vi kan se omkring os består af blot tolv fundamentale partikler (+ deres antipartikler) og fem partikler, som overfører kræfter (f.eks elektromagnetisme, som overføres af fotonen).

-Der er nogle ret eksotiske teorier som forudsiger flere partikler end de 12 nævnte, men det er indtil videre kun kridt på tavle og blæk på papir....


Og hvordan Higgs skal forklare massebegrebet, det forstår jeg heller ikke.

Det er ingen skam ikke at forstå Higgs-mekanismen, det er noget über-kompliceret shit, for at sige det lige ud. Man kan, meget groft sagt, tænke på det som en slags magnetfelt, der virker på alt stof og i alle retninger, og som gør det sværere at få en partikel til at bevæge sig i den ene eller anden retning.



Men noget andet og for mig mindst ligeså uforståeligt var deres stjernekiggeri, som de mener bekræfter Big Bang.
Jeg er med på, at solens lys er 8 minutter under vejs til jorden, og vi derfor ser solen, som den så ud for 8 minutter siden.
Og ser vi på en stjerne et lysår væk, så ser vi stjernen, som den så ud for 1 år siden.
Den metode fører de så videre længere og længere ud i universet og dermed tilbage i tiden, indtil de nærmer sig noget for så længe siden, at det viser forholdene kort tid efter Big Bang.
De mener endda, at de har set et glimt af selve Big Bang.

Jamen hør nu lige, da Big Bang fandt sted var al masse samlet på ét sted, jorden incl.
Er det ikke grundpillen i hele teorien..?

Men hvordan kan vi så betragte lyset derfra i dag, når jorden selv var en del af glimtet..?
Den eneste forklaring, jeg kan forestille mig, må være, at jordens partikler må have overhalet lyset fra Big Bang med en langt højere fart end lyset, og vi så i dag sidder på en form for rasteplads og kan vente på, at det langsomme lys indhenter os.
Men er det realistisk at forestille sig..?
Og hvordan hænger det sammen med, at vores solsystem stadig accelererer væk fra universets centrum, som nogle andre målinger har vist.
Jeg lærte i fysik, at lyset er det hurtigste, som findes.

Gode spørgsmål. En af de vigtigste ting at forstå omkring Big Bang er, at det foregik overalt og ikke et "sted". -Alle stder er centrum for universets udvidelse, så hvis vi sad på en helt anden galakse og kiggede ud i verdensrummet ville vi STADIG observere, at alle galakserne bevægede sig bort fra os -- undtagen "lokale" effekter som galakser og galaksehobe, så er alting på vej væk fra alting. -En god analogi er pletter på overfladen af en ballon. -Når man blæser ballonen op kommer alle pletterne længere fra hinanden, men der er ikke noget sted på overfladen som "centrum" for denne udvidelse -- det er selve ballon-overfladen, som bliver større, og ligesådan er det selve rummer der eksploderede og stadig bliver større den dag i dag.

Når vi i dag kigger langt, langt ud i universet, så jo længere væk vi ser, jo yngre var universet da det lys blev udsendt. Og på et tidspunkt "ser" vi faktisk lyset fra The Big Bang....men da universet har udvidet sig så meget siden da, så er dette lyst blevet "strukket ud" (rødforskudt, hedder det) til lavere bølgelængde, og i dag er denne "efterglød" fra Big Bang den mikrobølgestråling som vi kan se, uanset i hvilken retning man retter sin (mikrobølge-) kikkert. -Men det betyder ikke, at vi er centrum for det hele -- vi ville observere præcis det samme, hvis vi sad i en galakse 5 milliarder lysår væk, for alting bevæger sig også væk fra den.

Så vi har altså ikke overhalet lyset fra the Big Bang -- vi har siddet tålmodigt og ventet på, at lyset fra The Big Bang et andet sted i universet er nået frem til os



Jeg tror nok, at forskerne har fat i noget, som kan vise sig at være meget interessant for kernefysikken.
Men jeg ved ikke rigtig, om det er risikoen værd, når der samtidigt kan være en risiko for, at de omdanner jorden til et sort hul.
Og jeg tænker også lidt om kernefysikken, at den måske er på vej til at blive så langhåret, at den er dømt til at falde i sit eget hår.
Det er selvfølgelig nemt at sige, når man selv ikke kan finde sammenhæng eller fatte mere end en lille brøkdel.

Men jeg vil gerne høre andres mening, så jeg forhåbentlig kan forstå lidt mere og få teorierne til at hænge lidt bedre sammen.

.


Jeps, forskerne har bestemt fat i en masse ting som er mega-spændende i forhold til at forstå de allermest fundamentale og de allermest storslåede ting i vores univers


-Men der er heller ingen tvivl om, at virkeligheden på de mest fundamentale niveauer er noget virkeligt, VIRKELIGT langhåret noget! -Det er en verden, hvor vores "dagligdags" erfaringer og måder at tænke på ikke altid kan hjælpe os. I deres sted træder solide, men indviklede, matematiske teoribygninger, teorier som konstant bliver testet i de store fysikeksperimenter -- men også teorier som konstant bliver testet på den meget jordnære måde, at moderne computere faktisk virker. For den fasstoffysiske forståelse som moderne computerchips hviler på er i bund og grund også kvantefelt-teorier, der er matematisk set næsten identiske med så eksotiske ting som higgs-mekanismer og egentlig kernefysik


-Håber at mine svar var mere oplysende end forvirrende...

Redigeret d. 29-12-2012 21:07
31-12-2012 23:17
Jakob
★★★★★
(5493)
.




Det med den fine teoretiske matematik, hvortil vi jager den sidste brik ( Higgs ), som skal få det hele til at hænge fornuftigt sammen.
Det minder mig om mit årsregnskab, som også passer og stemmer matematisk perfekt. Der mangler bare en indtægt, som det vil være nemmere at finde, hvis jeg får tilskud til at gøre et forsøg.




.
09-01-2013 06:10
Jakob
★★★★★
(5493)
.




@Kristoffer Haldrup


Det er ikke for at være uhøflig, at jeg ikke har svaret på dit interessante indlæg. Men jeg tror desværre, at jeg foreløbigt må opgive at forstå det. Det er for min logik meget langt ude, og der er for mange alvorlige fysiske selvmodsigelser at overvinde.
F.eks. det med "den mørke energi", som de heller ikke har ordentligt styr på endnu. Som jeg har forstået det, mener de, at der er tale om en frastødende kraft i forhold til universets centrum, og det er årsagen til, at solsystemerne stadigt accelereres ud imod en endnu større spredning.
Men hvem kan egentlig fastlægge et centrum i et uendeligt stort rum..?
Værsgo at måle det ud, hvem der kan.
Eller hvem kan vide, at der er tale om frastødning, og der ikke i stedet er noget udenfor, som trækker det hele fra hinanden..?
Er man ikke blevet lidt for teoretisk arrogant og begår en fysisk kunstfejl i praksis, hvis man begynder at betragte universet som et lukket system..?
I teorien er det fint, fordi universet pr. definition omfatter alt. Men i praksis vil man aldrig kunne favne det, nærmest uanset hvad man måler på.
Ingen ved, hvornår man har fundet alle medvirkende elementer i et uendeligt stort rum i en uendelig stor tidsramme. Der kan altid være noget længere ude, som man ikke har spottet endnu.

Jeg er bange for, at kernefysikken er på vildspor.
Men det er jo nok en naturlig reaktion, at man nemt bliver lidt skeptisk, når man ikke kan forstå.
Det kender vi også fra klimaskepsis. Men sjovt nok er det mit indtryk, at de fleste klimaskeptikere ikke har nævneværdige problemer med at finde tillid til kerneforskningen.
Det kan godt undre, hvorfor mange er så dybt skeptiske og optagede af at drage klimavidenskaben i tvivl, mens langt vanskeligere videnskab lader de til at sluge mere eller mindre råt sammen med tilliden til, at videnskaben vil redde og øge alles velfærd.
Men det er selvfølgelig en anden historie, som handler mere om mennesker end om videnskab.




.
09-01-2013 13:44
pifpafpuf
★★☆☆☆
(274)
Men hvem kan egentlig fastlægge et centrum i et uendeligt stort rum..?
Værsgo at måle det ud, hvem der kan."


Pust en ballon halvt op.

Lad 2 fluer sætte sig på den og lad dem vandre rundt. De aner heller ikke hvor de er - og hvor centrum er - men de kan da se hinanden.

Pust nu ballonen fuldt op - og fluerne bemærker de kommer længere væk fra hinanden, selv om de står stille - og at de ikke længere kan se hinandens fødder grundet krumningen.

Den flue med mat.-fys. studentereksamen er nu i stand til at udregne centrum - og ekspansionshast - omend centrum er placeret uden for fluens rækkevidde.
09-01-2013 20:25
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob skrev:
Det er ikke for at være uhøflig, at jeg ikke har svaret på dit interessante indlæg. Men jeg tror desværre, at jeg foreløbigt må opgive at forstå det. Det er for min logik meget langt ude, og der er for mange alvorlige fysiske selvmodsigelser at overvinde.

Med fare for at lyde arrogant, så er der ikke nogle "fysiske selvmodsigelser" i den ovenfor skitserede fysiske forståelse af vores univers. Der er til gengæld ret sikkert en række ting, som det kræver en rimeligt solid generel fysisk baggrund at forstå bare kvalitativt, og års uddannelse at forstå i detalje. Og som med kvantemekanik, er der mange af disse ting som naturen simpelthen ikke har udstyret os med nogen form for intuition til at forstå. Hvad du kalder for "fysiske selvmodsigelser" er nok desværre blot ting, som du ikke forstår. -Hvilket er helt fair, for hvis man ikke har kigget på de observationer, som ligger til grund for den fysiske fortolkning, så lyder det dælme også underligt. Men observationerne er RET klare.



F.eks. det med "den mørke energi", som de heller ikke har ordentligt styr på endnu. Som jeg har forstået det, mener de, at der er tale om en frastødende kraft i forhold til universets centrum, og det er årsagen til, at solsystemerne stadigt accelereres ud imod en endnu større spredning.
Men hvem kan egentlig fastlægge et centrum i et uendeligt stort rum..?
Værsgo at måle det ud, hvem der kan.
Eller hvem kan vide, at der er tale om frastødning, og der ikke i stedet er noget udenfor, som trækker det hele fra hinanden..?

Som (forsøgt) beskrevet i mit forrige indlæg i denne tråd, så bevæger galakserne sig ikke bort fra noget centrum -- alting bevæger sig væk fra alting. Det er selve rummet der udvider sig.

Angående mørk energi, så er det en meget mærkelig ting og vi har SLET ikke forstået hvad det er, endnu. Men det vi kan observere i teleskoperne er, at i den fjerne fortid bevægede alle galakserne sig væk fra hinanden med en lavere hastighed end de gør i dag. Udvidelseshastigheden er altså steget, og gør det stadig. Denne øgning af universets udvidelseshastighed er det, som vi kalder for "mørk energi", der virker som en frastødende kraft.


Er man ikke blevet lidt for teoretisk arrogant og begår en fysisk kunstfejl i praksis, hvis man begynder at betragte universet som et lukket system..?
I teorien er det fint, fordi universet pr. definition omfatter alt. Men i praksis vil man aldrig kunne favne det, nærmest uanset hvad man måler på.
Ingen ved, hvornår man har fundet alle medvirkende elementer i et uendeligt stort rum i en uendelig stor tidsramme. Der kan altid være noget længere ude, som man ikke har spottet endnu.

Om universet er et åbent eller lukket system (rent geometrisk) er et af de allervigtigste spørgsmål i kosmologien. Ud fra observationerne, ser det ud til at være lige på grænsen, MEN een ting kan vi sige med rimelig sikkerhed: Universet er større, end det vi kan se!


Jeg er bange for, at kernefysikken er på vildspor.
Men det er jo nok en naturlig reaktion, at man nemt bliver lidt skeptisk, når man ikke kan forstå.

Det fysiske verdensbillede følger, som altid, af de observationer vi gør om vores omverden. Somme tider må vi dog konstatere, at virkeligheden er et RIGTIGT underligt sted, med spilleregler der ikke altid ligner dem, som vi er "vokset op med". At forstå (måske uendelige) firedimensionelle, krumme rum og kvantemekanik var vist ikke noget der blev selekteret så meget for, da vi skulle lære at fange gazeller og samtidig undgå løverne ude på savannen. Men det er en pragtfuld ting, at menneskehjernen alligevel er i stand til opdage/udvikle matematiske værktøjer, som gør os i stand til at (prøve at) forstå de allerstørste og de allermindste dele af vores Univers
11-01-2013 07:06
Jakob
★★★★★
(5493)
.




@Kristoffer Haldrup


Ja, det ville nok hjælpe på forståelsen ( eller accepten af vildfarne teser ) at studere det i nogle år.
Men de er jo delvist i ukendt land, og jeg mener helt grundlæggende, at man skal være forsigtig med at bruge matematik til at forudsige den virkelighed, som man ikke kan observere på anden vis.
Den kan måske være en vigtig hjælp til at gætte og varsle, men ofte heller ikke mere.
Så vidt jeg ved, er det altid forsøg og målinger, der hjælper fysikeren med at vise virkeligheden, og så opbygger han på det grundlag de modeller og matematiske formler, som bedst beskriver den. Men formlerne gælder altså kun i det system og spektrum, hvori de er afprøvet og tilpasset.
Tænk bare på det simple kaloriemeterforsøg, hvor man kan finde en præcis formel for, hvor meget energi, der skal omsættes for at opvarme en vis mængde vand X antal grader. Man kan opbygge en meget præcis formel, men den virker desværre kun mellem 0 og 100 'C, og det opdager man først, når man har afprøvet det. Og med andre stoffer og andre temperaturintervaller og tryk kan det igen forholde sig helt anderledes.
Tilsvarende må der kunne være ugler i mosen i forbindelse med den matematik, som peger på higgs.
Det ved de nok også godt, for ellers var der jo ingen grund til at være så spændt på forsøgene.


Det med at selve rummet bliver større, det skal jeg i hvert fald bruge en del mere tid til at fordøje.
Hvordan kan et uendeligt stort rum blive større..?
Hvordan kan en meter ændre størrelse..?
Det er for mig indtil videre temmelig umulige tanker, som sætter sig på tværs i mit fordøjelsessystem.
Er det tilfældet, at verdensrummet vokser, så burde afstanden mellem sol og jord vel også blive større, men det skriver du, at den ikke gør.

Er det ikke korrekt, at big bang teorien fortæller, at universets masse og energi engang var tæt samlet på ét sted i noget, der minder om et sort hul, eller er man gået bort fra det..?
Jeg forstår stadig ikke, hvordan vi i dag kan observere selve braget. Det er for mig endnu længere uden i hampen, end hvis jeg en klar sommeraften går ud for at se på nytårsfyrværkeri.
Med en kikkert kunne jeg måske i teorien være heldig at se nogle refleksioner fra en fjern planet. Men da big bang "romerlyset" blev fyret af, da var der jo intet andet i universet, som kunne reflektere det..?
Dit billede med en ballon er måske meget godt til noget, men en ballon har også et centrum ( kun ét tyngdepunkt ), og når du blæser den op, så kommer pletterne på overfladen længere væk fra dette centrum i en ganske pæn orden. De kommer selvfølgelig også alle længere fra hinanden i takt med, at de forlader centrum og kommer ud på en større omkreds. Men sideløbende med dette at skabe forholdsvist større afstand imellem nogle pletter på overfladen, uden der samtidigt bliver mindre afstand imellem andre, det har jeg meget svært ved at se for mig, og jeg er mest tilbøjelig til at sige, at det må være en geometrisk umulighed.




.
16-01-2013 11:16
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob, jeg vil i den grad anbefale dig at samle en populærvidenskabelig bog (eller to) om kosmologi og vores moderne verdensbillede op på det lokale bibliotek. Det vil tage mig for meget tid, at her at skrive en introduktion til moderne videnskabelige verdensbillede og hvor det kommer fra.

-De bedste af de populærvidenskabelige bøger er samtidig fremragende indføringer i hvordan vi som forskere, og baseret på grundige observationer, når frem til vidtrækkende konklusioner om vores univers. Sig til, hvis du vil have forslag til titler.
16-01-2013 18:34
Jakob
★★★★★
(5493)
.




@Kristoffer Haldrup


Jeg tror ikke, at denne tråd løber nogen steder, så vi skulle gerne have masser af tid.


Det er ikke som med klima, at verdens befolkning risikerer at løbe ind i kæmpe problemer, hvis jeg ikke hurtigt forstår det og på det grundlag motiveres til drastiske ændringer af min daglige adfærd.

Er der ikke også noget med, at tiden går hurtigere, når vi er langsommere.?



Det vil være rigtig fint med nogle gode bogtitler, men i forhold til denne debat, som gerne må skabe en forbindelse imellem den omtalte videnskab og folkelig basal viden, synes jeg, at det som konklusion vil være en fallit, hvis vi ikke kan komme det nærmere.

( Man må nok også sige, at en politiker, som skal forsvare bevillinger til kerneforskningen, vil stå meget svagt overfor en skeptisk vælgerskare, hvis han ikke kan gøre det bedre.
Nogle sværger til, at vi skal forske i stedet for at omstille til vedvarende energi, fordi det er for dyrt at stille om. De har måske endda selv "bevist" det med en økonomisk analyse 20 år frem.
Men havde de udført en grundig cost benefit analyse på forskningen også, så ville de nok have opdaget, at det er som at spille hasar i et spil, hvor de ikke engang ved, om der er en stor gevinst. For mig ser det ud som et firma, der er på vej til at gå konkurs, men økonomichefen har lagt en redningsplan, som går ud på at ansætte flere alkymister.
Dette skriver jeg ikke, fordi jeg er imod mere forskning, men fordi jeg mener, at det også er med til at sætte en del af den skeptiske klimadebat i perspektiv. )




.
16-01-2013 19:58
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
@Jakob

Jeg tror, at jeg grundlæggende vil anbefale Steven Weinbergs "De første tre minutter". De fleste biblioteker lå inde med den i Gamle Dage, men ellers kan den engelske version findes som pdf her: http://bit.ly/U1sTtw

-Jeg skal med glæde svare på konkrete spørgsmål, men i al almindelighed kan jeg ikke gøre mig noget håb om at forklare tingene bedre end Weinberg.
Redigeret af branner d. 21-04-2013 19:18
10-02-2013 18:38
Jakob
★★★★★
(5493)
.




Youtube har også lidt at byde på.
F.eks. denne video:
http://www.youtube.com/watch?v=q8lNooOiK1g

Igen et eksempel på børnelærdommens begrænsning. Her for bevægelsesenergi.

Hvis jeg husker rigtigt er den kinetiske energi lig produktet af den halve masse og hastigheden opløftet til anden potens.
( Ekin = ½m x v2 )

I den almindelige folkeskolefysik lærer man, at massen er en konstant.
Men når objektet nærmer sig lysets hastighed, så kan hastigheden ikke øges mere, selvom man tilfører mere energi. I stedet begynder massen at vokse.
Det skal jeg lige vænne mig til, og jeg spekulerer på, om det også gør sig gældende ved lavere hastigheder blot i langt mindre grad, så formlen måske i virkeligheden generelt er en smule upræcis.


Noget tilsvarende gør sig gældende med Newtons anden lov.

Kraft er lig masse gange acceleration.
( F = m x a )

Selvom man påfører en resulterende kraft i bevægelsesretningen, så får man ingen acceleration, hvis objektet i forvejen er nær lysets hastighed. I stedet øges massen.

Det er i mine øjne tæt på at modsige Newtons første lov:
"Et legeme, som ikke er påvirket af en resulterende kraft, vil enten være i hvile eller udføre en jævn retlinet bevægelse."

Men man tolker den altså for vidt, hvis man samtidigt udleder, at et legeme ikke kan udføre en jævn retlinet bevægelse, hvis det er påvirket af en resulterende kraft.

Han var en snu rad, ham Newton.




Og pyha, med de små doser, som jeg kan tåle og kapere, hvis jeg ikke skal overstimuleres, så har jeg lang vej endnu, før jeg tør byde på, hvor meget lys man kan sende ind i et sort hul, før det bliver mættet og begynder at skinne tilbage eller måske eksploderer i et nyt big bang.




.
10-02-2013 23:54
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob skrev:

Hvis jeg husker rigtigt er den kinetiske energi lig produktet af den halve masse og hastigheden opløftet til anden potens.
( Ekin = ½m x v2 )

I den almindelige folkeskolefysik lærer man, at massen er en konstant.
Men når objektet nærmer sig lysets hastighed, så kan hastigheden ikke øges mere, selvom man tilfører mere energi. I stedet begynder massen at vokse.
Det skal jeg lige vænne mig til, og jeg spekulerer på, om det også gør sig gældende ved lavere hastigheder blot i langt mindre grad, så formlen måske i virkeligheden generelt er en smule upræcis.


Noget tilsvarende gør sig gældende med Newtons anden lov.

Kraft er lig masse gange acceleration.
( F = m x a )
.

Den kinetiske energi udtrykkes i relativitetsteori som E_kin=mc^2/(1-v^2/c^2)-mc^2. For lave hastigheder giver dette udtryk det "normale" udtryk E_kin=½mv^2. I forhold til dit eksempel ovenfor, så betyder det ikke heeeeelt, at man ikke kan øge et objekts hastighed, når denne nærmer sig lysets. -For en given tilførsel af energi vil hastigheden bare øges meget, meget lidt, og det meste af den tilførte energi vil "gå til" at øge objektets masse. Groft fortalt.

-Det er i øvrigt en af måderne at udlede den berømte E=mc^2 på, at beregne den relativistiske kinetiske energi: http://en.wikipedia.org/wiki/Kinetic_energy#Relativistic_kinetic_energy_of_rigid_bodies

Relativitetsteori og dens konsekvenser er festlig underholdning for hele familien

Redigeret d. 11-02-2013 00:09
11-02-2013 06:21
Jakob
★★★★★
(5493)
.




Kristoffer Haldrup skrev:I forhold til dit eksempel ovenfor, så betyder det ikke heeeeelt, at man ikke kan øge et objekts hastighed, når denne nærmer sig lysets. -For en given tilførsel af energi vil hastigheden bare øges meget, meget lidt, og det meste af den tilførte energi vil "gå til" at øge objektets masse.


Ja, det kom jeg også til at efterfølgende til at tænke på. Sådan må det være.
Og derfor mener jeg også, at formelen for kinetisk energi ved lave hastigheder måske også er marginalt upræcis, fordi allerede ved lave hastigheder er der også tale om, at massen forøges med hastigheden..?
Jeg spørger sådan, fordi jeg ikke helt kan gennemskue den avancerede formel, du serverede.


Men det med, at der findes en grænse for hastighed er i sig selv en kamel at skulle sluge, synes jeg.

Hvis man f.eks. kører 300 km/t i en bil og skyder en riffelkugle fremad i kørselsretningen, så vil projektilet i forhold til underlaget have en hastighed 300 km/t højere end hvis bilen holdt stille.

Men lyset, som kommer ud af forlygterne kan ikke blive hurtigere uanset, hvor hurtigt bilen kører.
Men så må det vel til gengæld kunne blive tungere..?



.
RE: Tro ikke11-02-2013 15:57
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
@Jakob

Jeg vil anbefale dig, at du ikke blindt tror på det, du her bliver præsenteret for, ligesom du måske blindt tror på CAGW.

Der er beviseligt fejl i de formler, du får fremvist.


11-02-2013 16:27
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
John Niclasen skrev:
Jeg vil anbefale dig, at du ikke blindt tror på det, du her bliver præsenteret for, ligesom du måske blindt tror på CAGW.

Der er beviseligt fejl i de formler, du får fremvist.

Tihi, jeg havde helt glemt at John Niclasen for længst har vist at relativitetsteorien ikke holder vand


Eller, ifølge ham selv har vist det -- det gik vist ikke så godt med at overbevise folk, der faktisk er fysikere, om det...
11-02-2013 20:18
Jakob
★★★★★
(5493)
.




John Niclasen skrev:
Jeg vil anbefale dig, at du ikke blindt tror på det, du her bliver præsenteret for, ligesom du måske blindt tror på CAGW.


Jeg tror ikke blindt på nogetsomhelst.
Men jeg er på den anden side heller ikke specialist i alt, og jeg må derfor erkende, at der godt kan findes specialer, som andre, der har studeret dem et helt liv, ved mere om end jeg.
Men det kan da virkelig godt være irriterende, og de skal i hvert fald ikke tro, at jeg bare sluger hvadsomhelst råt..!


Jeg mener dog, at videnskabens krav til bevisførelse er meget striks, og jeg har da f.eks. også set et meget overbevisende forsøg, som demonstrerer CO2's egenskab som drivhusgas.



John Niclasen skrev:
Der er beviseligt fejl i de formler, du får fremvist.


Hvilke fejl tænker du på..?

Har du nogle bedre formler, så kom da med dem.








@Kristoffer Haldrup


E = m x C^2
Er i sig selv da også bare en vild formel.
Man forstår godt, at den kan give anledning til noget forskning.
Hold da helt fast, hvor kunne vi løse alle verdens energiproblemer, hvis vi kunne frigøre enhver masses energi efter den formel.


Så vidt jeg husker har Einstein også bedrevet en anden lille simpel formel og næsten ligeså fantastisk, hvor tiden indgår.
Måske kan du gætte, hvilken jeg tænker på..?

Jeg har hørt om et forsøg, hvor man synkroniserede nogle meget præcise ure og sendte halvdelen af dem med en måneraket, og da de kom tilbage viste det sig, at urene i raketten var kommet bagefter dem, der blev på jorden.
Tiden var gået langsommere i raketten end på jorden.

Det er altså noget med, at jo højere hastigheden er, jo langsommere går tiden.

Det er måske derfor, at det er så moderne at have travlt nu om dage. Folk tror, at de på den måde lever længere.
Den holder bare ikke særlig godt. De vinder for lidt, og i virkeligheden kommer de bare bagefter de andre, som tager det mere roligt.

Jeg må nok give dig ret i, at der kan være basis for god underholdning. Men også nogle grå hår.




.
11-02-2013 20:45
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Hvilke fejl tænker du på..?

Har du nogle bedre formler, så kom da med dem.

Jeg kan påpege for dig, hvor der er en fejl, så kan du jo selv vurdere, hvad man skal tro på.

I den relativistiske udgave af formlen for den kinetiske energi, E_kin, du fik givet ovenfor, mangler der en kvadratrod af Lorentz faktoren. (At tage kvadratroden er det samme som at opløfte i 1/2.) Du kan sammenligne formlen med den, der findes på Wikipedia siden, der blev henvist til. Lorentz faktoren er vist med Gamma symbolet. Det er en god idé at være meget varsom med Wikipedia, men den ser ud til at være god nok i dette tilfælde, og jeg har checket med noter fra universitetet.

Du kan læse om Lorentz faktoren her:
http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_factor
, hvor der også ses et plot af den. Det kan også bekræfte dig i din formodning, at effekten sker ved alle hastigheder, den er bare lille ved lave hastigheder.
11-02-2013 22:08
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
John Niclasen skrev:
Hvilke fejl tænker du på..?

Har du nogle bedre formler, så kom da med dem.

Jeg kan påpege for dig, hvor der er en fejl, så kan du jo selv vurdere, hvad man skal tro på.

I den relativistiske udgave af formlen for den kinetiske energi, E_kin, du fik givet ovenfor, mangler der en kvadratrod af Lorentz faktoren. (At tage kvadratroden er det samme som at opløfte i 1/2.) Du kan sammenligne formlen med den, der findes på Wikipedia siden, der blev henvist til. Lorentz faktoren er vist med Gamma symbolet. Det er en god idé at være meget varsom med Wikipedia, men den ser ud til at være god nok i dette tilfælde, og jeg har checket med noter fra universitetet.

Du kan læse om Lorentz faktoren her:
http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_factor
, hvor der også ses et plot af den. Det kan også bekræfte dig i din formodning, at effekten sker ved alle hastigheder, den er bare lille ved lave hastigheder.

Jamen hillemænd, du har da ret, John -- der var sgu' lige smuttet en sqrt() i udtrykket jeg viste ovenfor! Der skulle da selvfølgelig have stået E_kin=mc^2/sqrt(1-v^2/c^2)-mc^2, my bad
27-03-2013 22:06
Jakob
★★★★★
(5493)
.




Ændring af jordens bane.


Hvor meget energi skal der tilføres for at ændre jordens bane, så den flyttes f.eks. 1 meter længere væk fra solen..?




Det kan jeg ikke lige hitte ud af at regne ud, men måske andre kender et link eller har lyst til at tage udfordringen op.
Hvis menneskeheden skal reddes fra den svulmende sol, så er det måske et fornuftigt sted at starte med at finde ud af hvor meget energi, der skal bruges til at flytte jorden længere væk fra solen.





Her er lidt grundoplysninger til inspiration:


Jorden:
http://da.wikipedia.org/wiki/Jorden
----------------------------------
I nutiden foretager Jorden et kredsløb om Solen for hver omkring 366,26 gange, den roterer om sin egen akse.
--
Afstand til Solen (massecenter)
Min. 147.098.073 km Max. 152.097.701 km
--
Masse (5,97223 ± 0,00008) × 10^24 kg
--
Magnetfelt 30-60 μT
Albedo 36,7 %
Temperatur v. ovfl. Gnsn. +14 °C
Min. -88 °C
Max. +58[1] °C
----------------------------------


Solen:
http://da.wikipedia.org/wiki/Solen
----------------------------------
Diameter: 1,392×10^6 km
--
Tyngdeacc. ved overfladen: 274 m s^−2
--
Masse: (1,98843 ± 0,00003) × 10^30 kg
----------------------------------




Jeg kunne være fristet til at benytte den simple formel om kraftens arbejde ( kraft gange vej ), og dermed simpelt betragte jorden som en sten, der i forhold til solen skal løftes højere op i luften.

F: (kraft) det antal newton, som solen trækker i jorden
s: (vej) 1 meter
A: Kraftens arbejde målt i Joule

A = F x s


Men jeg mangler stadig "F", og hvad siger andre, er jeg på gale veje, eller er det ok at benytte denne simple formel til opgaven..?




.
28-03-2013 13:54
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob skrev:
.Ændring af jordens bane.


Hvor meget energi skal der tilføres for at ændre jordens bane, så den flyttes f.eks. 1 meter længere væk fra solen..?

Tyngdeaccellerationen fra Solen i Jordens baneafstand:

g_sol=G * (m_sol / afstand^2) = 6.67e-11 *(2e30/(149e9)^2) = 0.006 m/s^2

Forøget energi i tyngdepotentialet ved at skubbe Jorden een meter væk fra Solen:

E_pot = m_jord * g_sol * h = 5.97e24 kg *0.006 m/s^2*1 m = 3.6*10^22 Joule

-Hvilket er omkring een milliard Hiroshima-bomber, hvis jeg har regnet rigtigt her bag på kuverten
28-03-2013 16:22
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
@Jakob

Igen, tag det ikke for givet, at det er sandt, hvad du får at vide. Der er beviseligt fejl i de oplysninger, du får. Prøv at se, om du selv kan finde fejl denne gang.

Hvis du vil være videnskabelig, så stil spørgsmålstegn ved alle teorier og beregninger. Det er kun få ting, der virkelig er fakta.
29-03-2013 02:19
Jakob
★★★★★
(5493)
.




@Kristoffer Haldrup


Tak for din udregning.


Hvis den er korrekt, så er det da en del uran, der skal bruges. Og så kun for en enkelt meter...

En asteroide med den rette masse, hastighed og retning, og som rammer det helt rigtige sted, vil måske kunne give et mærkbart bidrag.
Men det er risikabelt at satse på og heller ikke ligefrem en særlig elegant løsning.
Jordboerne vil nok foretrække, at kloden får mange små skub frem for et enkelt stort.
Kan man få energiudladningerne til at svinge med nogle MHz, så bliver det jo en tilsvarende mindre dosis, der skal affyres pr. gang.

Hvad med solens stråler, solstorme, magnetfelt og måske noget harp grej. Ser du, at der kan ligge nogle muligheder for at få solen til at hjælpe med at skubbe jorden længere væk..?

Har du et cirka bud på, hvor mange meter kloden skal flyttes pr. år de næste 4,5 milliarder år for at holde indstrålingen fra den svulmende sol konstant..?


Ved første øjekast giver Crookes radiometer indtryk af, at det kan regulere sig selv.
Når kloden bliver mørk, så bliver den skubbet væk fra solen, og når den bliver hvid, så bliver den trukket nærmere.
Selvom det kan se besnærende ud, så kan det vist ikke bruges til noget seriøst. Lyset har vist ingen masse, og hvis det havde, så burde møllen nok køre den anden vej.

http://da.wikipedia.org/wiki/Crookes%27_radiometer


Men til inspiration og påskehygge kan det vel godt gå an.








@John Niclasen


Jeg er lidt usikker på beregningen af "g", men jeg er nok tilbøjelig til at sluge hans valg af formlen for potentiel energi (E = m x g x h) råt.
Ser du fejlkilder, så kom da endelig med dem.
Måske har du også en konvolut med en bagside, der trænger til at blive brugt..?





.
31-03-2013 15:06
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Når kloden bliver mørk, så bliver den skubbet væk fra solen, og når den bliver hvid, så bliver den trukket nærmere.
Selvom det kan se besnærende ud, så kan det vist ikke bruges til noget seriøst. Lyset har vist ingen masse, og hvis det havde, så burde møllen nok køre den anden vej.

Lys skaber et tryk. Det er ikke dette tryk, der får Crookes radiometer til at dreje rundt, det er temperaturforskelle mellem den mørke og lyse overflade, og der skal være en tynd atmosfære i apparatet, for at det virker. Hvis det var trykket fra lyset, ville den dreje den anden vej, som du rigtigt påpeger.

Solens lys skaber et tryk på Jorden, og det er et interessant spørgsmål, du stiller, om dette er nok til at flytte Jorden over mia. af år. Men der er flere faktorer, der modarbejder hinanden. F.eks. rumstøv og partikler fra Solen bremser Jorden, når den bevæger sig om Solen, og dette vil mindske afstanden. Men interessant at prøve at regne på.

Jeg er lidt usikker på beregningen af "g"

Det er godt spottet! Det er ikke den største fejl, men det kan hjælpe på forståelsen at have denne del på plads. Det kan nu gå hen og blive lidt indviklet, men jeg går det igennem for forståelsens skyld, og vi ender op med noget simpelt til sidst.

Formlen for tyngdeaccelerationen grundet Solen er:



, hvor G er tyngdekonstanten, M er massen af Solen og r afstanden til Solen. Minus fortegnet er fordi accelerationen peger indad mod Solen, mens afstanden regnes positiv væk fra Solen. Men vi kan forestille os, at vi vil påvirke Jorden med en kraft udad, som skaber en acceleration udad, som vi kan kalde a:



Ved at benytte Newtons 2. lov er kraften så:



, hvor m er massen af Jorden.

For at finde arbejdet, denne kraft skal udføre for at flytte Jorden fra en mindre afstand, r1, til en større afstand, r2, integrerer man (man husker nok arbejde = kraft x vej):



Man kan overbevise sig om, at stamfunktionen i de firkantede parenteser er korrekt ved at differentiere mht. afstanden, r. (Opfat blot GM som en konstant, vi ser bort fra. Jeg kommenterer på den om lidt.) Da - 1/r er det samme som - r^-1, bliver dette til r^-2 (eller 1/r^2), når man differentierer, hvilket passer med, hvordan r indgår i formlen for F.

Videre bliver det til:



Dette sidste udtryk efter sidste lighedtegn giver os arbejdet, man skal benytte for at flytte en masse, m, fra en afstand, r1, til en anden afstand, r2, fra Solen. Eller man kan opfatte det som ændringen i potentiel energi.

Denne formel svarer altså til den formel for potentiel energi, som du slugte råt.

I praksis er det dog vanskeligt at benytte dette sidste udtryk, når forskellen på r1 og r2 kun er 1 meter. Forskellen bliver ude på så mange betydende cifre, at de fleste lommeregnere ikke kan benyttes.

Derfor kan man benytte den formel (E_pot = m * a * h, som du måske kendte i forvejen) i dette særlige tilfælde. Problemet med denne formel er dog, at accelerationen indgår som en konstant (og formlen derfor er lineær), så hvis man benytter denne metode til at regne over større afstande i solsystemet, så går det galt, og man må så benytte den mere generelle formel, jeg gav.

M.h.t. GM, så er det bedre at benytte dette produkt (som en astronom ville gøre) i stedet for at have G og massen af Solen, M, hver for sig og så gange dem sammen. Det er produktet, GM, som man udleder fra målinger. Man skal taste mindre på sin lommeregner, når man benytter GM, og man får et mere præcist resultat. GM for Solen kan findes på NASAs Sun Fact Sheet side, og den er:

GM = 1.32712 x 10^20 m^3/s^2

Afstanden til Solen kan findes som "Semimajor axis" på Earth Fact Sheet.

For at gøre det simpelt, så er det på sin plads at indføre det gravitationelle potentiale, som typisk angives med det græske bogstav Phi:



Det er dette potentiale, der indgår i parentesen i mit sidste udtryk for afstandene r1 og r2. Hvis man vil udregne den potentielle energi for et hvilket som helst legeme med massen, m, i afstanden, r, til Solen, så ganger man blot det gravitationelle potentiale med massen. Dette kan man så gøre for forskellige afstande og trække resultaterne fra hinanden, og man har energiforskellen. Det er det nemmeste. Men det er stadig vanskeligt, når afstanden kun ændres 1 meter. Vil man regne på så små ændringer i afstanden, må man benytte den anden lineære metode.

At den potentielle energi er negativ, kan man overbevise sig om, når man ser, at den går mod nul, når r går mod uendelig. Og desuden skal den potentielle energi vokse, når man øger afstanden, r, til Solen.

Alt dette har mest med teori og at vælge de rette formler at gøre. Og så beregningsfejl i småtingsafdelingen ved at vælge produktet GM. Der er også større fejl i de beregninger, du har fået tidligere.
Redigeret d. 31-03-2013 15:45
02-04-2013 12:32
Kosmos
★★★★★
(3995)
Alt dette har mest med teori og at vælge de rette formler at gøre. Og så beregningsfejl i småtingsafdelingen ved at vælge produktet GM. Der er også større fejl i de beregninger, du har fået tidligere

- fin gennemgang!
Hvorledes får du 'sat' de græske bogstaver og de matematiske symboler?`
02-04-2013 13:13
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Hvorledes får du 'sat' de græske bogstaver og de matematiske symboler?

Jeg danner et LaTeX dokument ved først at skrive formlerne med en alm. flad teksteditor i et format, jeg udviklede for nogle år siden:

http://www.fys.ku.dk/~niclasen/nicomdoc/
Matematik delen: http://www.fys.ku.dk/~niclasen/nicomdoc/math.html

Mine scripts til formatet danner et LaTeX dokument. LaTeX dokumentet henter jeg ind i programmet TeXShop, som danner layoutet. Så klipper jeg formlerne ud som små billeder og uploader dem til tinypic. Så de er vist som alm. billeder her på siden.

Det virker lidt omstændigt, men er den nemmeste metode, jeg kender til. Det ville være nemmere at kunne skrive LaTeX direkte på et forum, og måske det kommer på et tidspunkt.
02-04-2013 14:27
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Hvis man ikke vil rode med scripts, kan man også skrive LaTeX koder for de forskellige matematiske symboler direkte i TeXShop. Jeg dannede blot disse scripts for at gøre det endnu nemmere for mig selv.
02-04-2013 23:06
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
John Niclasen skrev:
Alt dette har mest med teori og at vælge de rette formler at gøre. Og så beregningsfejl i småtingsafdelingen ved at vælge produktet GM. Der er også større fejl i de beregninger, du har fået tidligere.

Det er fint nok, at du har lært at TeX'e, John, men jeg er sikker på, at Jakob sidder helt ude på kanten af stolen for høre hvilke ændring i potentiel energi som DU nu når frem til
-Og hvilke større flejl&mlangler, som der evt. måtte være i min kuvert-udregning, jeg skal slet ikke afvise, at der har sneget sig en enkelt eller to ind
03-04-2013 04:36
Jakob
★★★★★
(5493)
.




@John Niclasen


Ja, det er udmærket med flere og bedre formler. Men hvor bliver resultaterne af..?


Så vidt jeg kan se, er der også nogle forudsætninger, som vi må skønne og gætte os til, og det giver god plads til fejl og større usikkerhed.
Det må være guf for mensa at regne på..?
Det er selvfølgelig stort at finde ud af, hvordan universet er opstået, og det ene udelukker ikke det andet.
Men kan man finde nøglerne til at styre jordens klima på trods af den svulmende sol, så livet på jorden kan fortsætte nogle milliarder år endnu, frem for kun nogle millioner, så bør det nok skønnes vigtigere.
Og hvem ved, måske kan mennesket til den tid gå endnu videre og løsrive jorden helt fra solens tyngdefelt og sende den ud i rummet som en levende "pubbe" til et andet solsystem.




Jeg kaster lige lidt mere ud til inspiration:

Ser vi på solens livscyklus ( se tilknyttet billede ), så fremgår det, at der vil gå ca. 4,5 milliarder år, før solen eksploderer.

Men den svulmer forinden og giver øget indstråling, så allerede om 200 millioner år er jorden kogende varm.
http://www.klimadebat.dk/forum/solens-liv-og-jordens-doed--d12-e816.php#post_22705

Så vidt jeg husker aftager strålevarme med kvatratet på afstanden. Altså, hvis afstanden til strålekilden fordobles, så vil strålevarmen blive reduceret til 25%
Det passer måske meget godt med, at jordens afstand til solen helst skal være fordoblet om 200 millioner år.

Afstand til Solen (massecenter)
Min. 147.098.073 km Max. 152.097.701 km

Jorden skal altså løftes ca. 150.000.000 km på 200 millioner år.

Det får jeg med lidt købmandsregning til ca. 2 meter om dagen de næste 200 millioner år.

Av min arm. Det tyder på, at vi allerede har travlt, og vi må nok håbe for livets fremtid på jorden, at disse forudsætninger er for pessimistiske.
Det kan de heldigvis sagtens være. Min dokumentation angående, hvordan solen vil opføre sig de næste 4,5 milliarder år, og hvilke konsekvenser det får for den målbare indstråling på jorden, omfatter desværre ikke mere end det her netop fremlagte.
Måske du eller andre har noget mere præcist og fyldestgørende..?







@Kristoffer Haldrup


Jeg faldt da helt ned af stolen af lutter beundring over alle de flotte formler.


Det er god inspiration, og min kuvert bagside kom derefter til at se således ud:



solen
Tyngdeacc. ved overfladen: 274 m/s^2
Masse: (1,98843 ± 0,00003) × 10^30 kg

jorden
Masse (5,97223 ± 0,00008) × 10^24 kg


http://da.wikipedia.org/wiki/Tyngdeacceleration
Den lokale tyngdeacceleration beregnes med formlen



g={G x M / (R + H)^2}


Hvor G er den universelle gravitationskonstant
http://da.wikipedia.org/wiki/Den_universelle_gravitationskonstant
Citat:
-----------------------
Den universelle gravitationskonstant angives oftest blot med bogstavet G. Konstanten er ikke helt præcist fastlagt, men den for tiden (2012 AUG) bedste værdi er:
G = (6.67384 ± 0.0008) · 10^−11 N m² kg-2 eller (med samme talværdi) m3 kg-1 s-2
-----------------------

M er legemets masse ( Solens masse (1,98843 ± 0,00003) × 10^30 kg )

R er legemets radius

H er højden over legemets overflade


R+H (nu) er 150.000.000 km = 150 x 10^9 meter

R+H (ved dobblt afstand mellem sol og jord) er 300.000.000 km = 300 x 10^9 meter


g(nu) = ( 6.67384 x 10^-11 x 1,98843 × 10^30 ) / ( 150 x 10^9 )^2 = 1,327 x 10^20 / 2,25 x 10^22 = 0,005898


g(ved dobbelt afstand mellem sol og jord) = ( 6.67384 x 10^-11 x 1,98843 × 10^30 ) / ( 300 x 10^9 )^2 = 0,0014745




Epot = mgh

m = jordens masse = 5,97223 × 10^24 kg

h = løftehøjde = 1 meter

g(nu) = 0,005898


Epot(1 meter nu) = 5,97223 × 10^24 x 0,005898 x 1

Epot(1 meter nu) = 3,5224 x 10^22 Joule




http://www.ens.dk/da-DK/Info/TalOgKort/Statistik_og_noegletal/Noegletal/Samlet_energiproduktion_forbrug/Sider/Forside.aspx
Citat:
---------------------------------
Nøgletal - Danmark - 2011
Bruttoenergiforbrug 807 PJ
---------------------------------

Peta Joule (1 PJ = 10^15 Joule)

Dvs. Danmarks årlige energiforbrug er 807 x 10^15 Joule



For at løfte kloden 1 meter skal vi altså bruge Danmarks årlige energiforbrug:

(3,5224 x 10^22 Joule) / (807 x 10^15 Joule) = 43648,079

43.648 gange


Og vi skal huske, at det er den første meter, der er den tungeste.
Med 2 meter om året vil g efter 200 millioner år være faldet fra 0,005898 til 0,0014745
så den sidste meter kun fordrer:

Epot(1 meter ved dobbelt afstand mellem sol og jord) = 5,97223 × 10^24 x 0,0014745 x 1 = 0,8806 x 10^22 Joule

altså kun 25% af den nuværende energimængde pr. meter løft.

Så det er bare med at komme i gang og få det værste overstået.


Har jeg regnet rigtigt, så kan det måske sætte lidt perspektiv på verdens energidebat.
Vi kan herefter slet ikke etablere for meget vedvarende energikapacitet, og lagring af overproduktion er unødvendig, for vi kan altid bruge overskudsstrøm til at øge afstanden til solen.



Nå ja, vi skal selvfølgelig også lige finde de rette styreraketter til moder jord...
Har vi allerede nogle på lager, der kan bruges, eller skal vi opfinde..?




http://www.klimadebat.dk/forum/solens-liv-og-jordens-doed--d12-e816.php#post_10263
Tilknyttet billede:

03-04-2013 11:14
John Niclasen
★★★★☆
(1956)
Ja, det er udmærket med flere og bedre formler. Men hvor bliver resultaterne af..?

Det er jo stort set blot at sætte tallene ind. Jeg tænkte, det ville være mere givende at gøre det selv.

Med den lineære metode:

m * (GM / r^2) * 1 meter
= 5.9736 x 10^24 kg * (1.32712 x 10^20 m^3/s^2 / (1.4960 x 10^11 m)^2) * 1 m
~= 3.54 x 10^22 J

Hvis man vil benytte den generelle metode med det gravitationelle potentiale, kan man regne på en afstandsændring på f.eks. 10 000 000 m og så dele resultatet med 10 000 000:

m * (- GM / r1)
= 5.9736 x 10^24 kg * (- 1.32712 x 10^20 m^3/s^2 / 1.4960 x 10^11 m)
~= -5.2993 x 10^33 J

m * (- GM / r2)
= 5.9736 x 10^24 kg * (- 1.32712 x 10^20 m^3/s^2 / 1.4961 x 10^11 m)
~= -5.2989 x 10^33 J

Jeg trækker resultatet for r1 fra resultatet for r2 og deler med 10 000 000. (Husk at benytte resultaterne på lommeregneren, og ikke de afrundede værdier, jeg viser her.):

(-5.2989 x 10^33 J - -5.2993 x 10^33 J) / 1 x 10^7
~= 3.54 x 10^22 J

Altså samme resultat med de 2 metoder i dette tilfælde, hvor Jorden kun flyttes 1 meter.

Og så sammenligningen med Hiroshima-bomber. Iflg. de bedste estimater, var bomben "Little Boy" på 15 kt. 1 kt TNT svarer til 4.184 x 10^12 J. Divideres dette op i resultatet:

3.54 x 10^22 J / (15 * 4.184 x 10^12 J) ~= 560 millioner

Det er altså næsten en faktor 2 forkert at påstå, at dette svarer til omkring en milliard Hiroshima-bomber.

Men, Jakob, jeg fornemmer en fjentlighed fra din side. Jeg begyndte egentlig blot at skrive her, fordi jeg ville afhjælpe meget af den misinformation og uvidenskabelighed, visse bøller konstant udsætter andre for på disse sider. Jeg vil lade være med at forstyrre dig mere, så længe du ikke gør som andre, at slå folk oven i hovedet med tro og uvidenskabelig 'konsensus'.
Redigeret d. 03-04-2013 11:28
03-04-2013 14:55
Jakob
★★★★★
(5493)
.



@John Niclasen


Tak for din udregning.


Der er ingen fjentlighed fra min side.
Men jeg er måske lidt forbeholden, fordi jeg fornemmer, at du er på "bøllejagt", og det har jeg ikke lyst til at medvirke til.
Derudover irriterer det mig selvfølgelig, at jeg finder det vanskeligt at verificere dine smukke integraler, men det kan du ikke gøre for, og jeg beklager, hvis det skinner igennem.
Jeg kan ikke tvinge dig til at svare på de andre spørgsmål, men du kan roligt regne med, at de er stillet, fordi jeg gerne vil se nogle svar.
Håber det er nok om metadebatten, så vi kan skubbe det personlige til side og komme videre med den rigtige videnskabsdebat, som skal redde verden.




.
03-04-2013 23:30
Jakob
★★★★★
(5493)
.




Men ud fra en politisk klima- og energibetragtning, hvor verden på nuværende tidspunkt også bør forberede sig på at øge jordens afstand til solen, må man nok antage, at kernekraft på globalt plan skal forbydes til civile formål, fordi det kan se ud til at være den vigtigste og måske den eneste energikilde, som kan løse opgaven.
Det vil være lidt dumt, at man forbruger uran til luksus i dag, hvis det kan betyde, at menneskehedens eksistens må afkortes med 4 milliarder år, fordi der ikke er brændstof nok til at øge jordens afstand til solen tilstrækkeligt.




.
04-04-2013 23:45
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
John Niclasen skrev:
Altså samme resultat med de 2 metoder i dette tilfælde, hvor Jorden kun flyttes 1 meter.

Og så sammenligningen med Hiroshima-bomber. Iflg. de bedste estimater, var bomben "Little Boy" på 15 kt. 1 kt TNT svarer til 4.184 x 10^12 J. Divideres dette op i resultatet:

3.54 x 10^22 J / (15 * 4.184 x 10^12 J) ~= 560 millioner

Det er altså næsten en faktor 2 forkert at påstå, at dette svarer til omkring en milliard Hiroshima-bomber.
.

Jamen jeg skal da være den første til at beklage at mine simple (men korrekte) kuvert-skriblerier og mit ~(10^22 J / 10^13 J) overslag ikke behagede dig, John
Jeg er dog ikke sikker på, at denne graverende fejl får betydelig indflydelse på vores planetflytningsplaner
04-04-2013 23:47
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob skrev:
Men ud fra en politisk klima- og energibetragtning, hvor verden på nuværende tidspunkt også bør forberede sig på at øge jordens afstand til solen, må man nok antage, at kernekraft på globalt plan skal forbydes til civile formål, fordi det kan se ud til at være den vigtigste og måske den eneste energikilde, som kan løse opgaven.
Det vil være lidt dumt, at man forbruger uran til luksus i dag, hvis det kan betyde, at menneskehedens eksistens må afkortes med 4 milliarder år, fordi der ikke er brændstof nok til at øge jordens afstand til solen tilstrækkeligt.
.

Af alle de fjollede forslag, som du er kommet med igennem dine mange indlæg, er de her godt nok nogle af de mere bizarre...
05-04-2013 17:52
Jakob
★★★★★
(5493)
.



@Kristoffer Haldrup


Jeg takker for den hjertevarme modtagelse af forslaget.
Der er nok ingen tvivl om, at nutidens sexede økonomer med deres fimsede 50 års budgetter ville have betegnet sådan et forsigtighedsprincip som intet mindre end perverst.



Jeg kom i øvrigt til at tænke på, at noget taler for, at solens masse bliver mindre over tid, fordi den udstråler energi og bortkaster støv.

Hvor meget støvet vejer, aner jeg ikke.

Men hvis man kender energien i solens totale udstråling, så må massetabet pr. år via energi nok kunne udregnes efter denne formel:

E = m x c²

m = E / c²


Eller hva'..?


Hvis det er et betydeligt massetab, så kan det med tiden måske gøre det mindre energikrævende at løfte jorden længere væk fra solen.
Du kender sikkert solens totale udstråling, og måske har du et hjørne tilbage på kuvertbagsiden, som gerne vil bruges..?




.
07-04-2013 23:37
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob skrev:
Jeg takker for den hjertevarme modtagelse af forslaget.
Der er nok ingen tvivl om, at nutidens sexede økonomer med deres fimsede 50 års budgetter ville have betegnet sådan et forsigtighedsprincip som intet mindre end perverst.

For det første er det imho en fjollet ide at flytte planeter snarere end mennesker, og desuden vil det nok være temmeligt meget smartere at bruge fusionsenergi, frem for fissionsenergi hvis man endelig insisterer på at flytte rundt på tingene...og hvis vi i løbet af de næste par milliarder år endnu ikke har lært bruge fusionsenergi effektivt, er det nok bedst hvis vi bare indser at vi rent intellektuelt er en taber-art og gør Universet den tjeneste at uddø...


Jeg kom i øvrigt til at tænke på, at noget taler for, at solens masse bliver mindre over tid, fordi den udstråler energi og bortkaster støv.

Hvor meget støvet vejer, aner jeg ikke.

Men hvis man kender energien i solens totale udstråling, så må massetabet pr. år via energi nok kunne udregnes efter denne formel:

E = m x c²

m = E / c²


Eller hva'..?


Hvis det er et betydeligt massetab, så kan det med tiden måske gøre det mindre energikrævende at løfte jorden længere væk fra solen.
Du kender sikkert solens totale udstråling, og måske har du et hjørne tilbage på kuvertbagsiden, som gerne vil bruges..?


Solen taber cirka m = E/c² = 4*10^26 W / (3*10^8 m/s)^2 = godt 4 millioner tons per sekund, eller ~10^14 tons om året. Det lyder af en hel del, men i forhold til Solens samlede masse på 2*10^27 tons er det ganske, ganske lidt. Solen taber derudover også ~1.3 millioner tons per sekund som solvind/støv (Hundhausen, 1997). At Solen hermed bliver en 10^-13-del lettere hvert år, er alt for lidt til at det kan måles direkte som f.eks. en ændring i Jordens middelafstand til Solen.
08-04-2013 21:00
Jakob
★★★★★
(5493)
.




@Kristoffer Haldrup


Tak for din beregning.



For det første er det imho en fjollet ide at flytte planeter snarere end mennesker, og desuden vil det nok være temmeligt meget smartere at bruge fusionsenergi, frem for fissionsenergi hvis man endelig insisterer på at flytte rundt på tingene...og hvis vi i løbet af de næste par milliarder år endnu ikke har lært bruge fusionsenergi effektivt, er det nok bedst hvis vi bare indser at vi rent intellektuelt er en taber-art og gør Universet den tjeneste at uddø...


Jeg tror nok ikke, at det er en tjeneste, som du godvilligt ville gøre universet, hvis det faktisk var os og vores børn, det handlede om.
Hvis vi ikke flytter kloden længere væk fra solen, så går der måske mindre end et par hundrede millioner år, før den bliver for varm.
Jeg gætter nok også på, at de fleste mennesker vil foretrække at blive på jorden 4 milliarder år mere med nogenlunde stabilt klima frem for at drage ud i mørket, kulden og uvisheden i et lille rumskib uden returbillet.
Man må nok også formode, at der kan bygges bedre rumskibe og rejsen gøres mere sikker, hvis mennesket får nogle flere milliarder år til forberedelserne.

Vi behersker allerede fusionsenergi i brintbomben, men vi skal bruge fissionsenergi som fænghætte og til rumforskningens ion-motorer osv. osv.
Derudover er det måske vanskeligt at forestille sig en fusionsreaktor så lille, at den med fordel kan bygges ind i et mindre rumskib.

Jeg kan ikke sige sikkert, at Uran og andre potente atombrændsler bliver absolut nødvendige for at sikre menneskehedens overlevelse nogle flere milliarder år. Men jeg kan se, at der er en vis sandsynlighed for det, og det mener jeg i sig selv må være tilstrækkeligt til, at vi skal ophøre med at benytte kernekraft til at holde civilsamfundet kørende. Måske endda selvom der kommer en ny uventet istid.
Men helt tåbeligt ser det da ud, når vi forbruger den ædle energi til at opbygge mere overbefolkning, velfærd og velstand i nutidens verdenssamfund, hvor der er så rigeligt vedvarende energi at tage af.

Den første betingelse for, at menneskeheden kan gøre sig fortjent til at overleve længe og godt, må nok være, at den lærer at holde hus og måde. Og det går indtil videre desværre ad helvede til.







En supplerende mulighed for at finde kraft til at flytte jorden længere væk fra solen kan måske være at beskyde solen med nogle missiler af en slags, som kan fremprovokere gigantiske soludbrud, der skubber til jorden..?





.
08-04-2013 22:03
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
Jakob, læs noget mere Science Fiction af den hårde slags. Dér bliver der leget med den slags ideer, som du går og tumler med
09-04-2013 10:59
Jakob
★★★★★
(5493)
.




Kristoffer Haldrup skrev:
læs noget mere Science Fiction af den hårde slags. Dér bliver der leget med den slags ideer, som du går og tumler med



Nu ved jeg ikke helt, hvad du mener med "den hårde slags". Men umiddelbart vil jeg sige, at hvis det er din metode til at finde løsninger på fremtidens problemer, så forstår jeg bedre, at du kan være optimist.
Vi åbner bare en dør til hyperspace og udforsker universet og teleporterer de råstoffer hjem, som vi mangler fordi vi i tankeløshed kom til at bruge dem til andre ting.
Og når vi har fundet et godt sted i en ny galakse, så monterer vi et warpdrev på kloden og flytter hele molevitten med overlyshastighed.
Projektet kan klares på nogle uger ( der ligger allerede en brugt stargate og nogle warpdrev på lager i Hollywood ), så der er absolut ingen grund til at bekymre sig eller tænke på forberedelser allerede nu.
Hvor svært kan det være..??





.
09-04-2013 11:05
Kristoffer Haldrup
★★★☆☆
(765)
@Jakob

Rettelse: Læs noget BEDRE Science Fiction, af den hårde slags


-Jeg tror faktisk, at du ville finde Kim Stanley Robinsons Mars-trilogi spændende, økologisk interesseret som du er.
Redigeret af branner d. 21-04-2013 19:20
17-04-2013 14:27
Jakob
★★★★★
(5493)
.



@Kristoffer Haldrup


Tak for din henvisning.



Hvis vi ser bort fra tyngdekraften og betragter et blad på en vindmøllevinge og måler på centrifugalkraften ved et konstant omdrejningstal.
Gælder det så, at der er proportionalitet imellem radius og centrifugalkraften..?
Altså hvis radius fordobles, så fordobles centrifugalkraften også.

Og gælder det, hvis radius holdes konstant, at centrifugalkraften vokser med kvadratet på omdrejningstallet..?
Altså hvis omdrejningstallet fordobles, så bliver centrifugalkraften fire gange så stor.

Det mener jeg, men jeg vil gerne være helt sikker i forbindelse med nogle overvejelser til en vingebremsekonstruktion.




Med hensyn til jorden, der flyver rundt om solen, skal den så have meget mere fart på, hvis den skal kunne opretholde en større afstand til solen, eller falder tyngdekraften så meget med afstanden, at det går næsten lige op..?
Jeg har lidt svært ved at gennemskue dynamikken i ellipsen, og jeg tænker, at du måske kan sige noget klogt om det.
Plages skal du i hvert fald.




.




Deltag aktivt i debatten Big Bang og videnskab for viderekomne:

Husk mig

Lignende indhold
DebatterSvarSeneste indlæg
Rigtig Videnskab013-01-2016 00:13
Hvor er "Videnskab.dk" på vej hen når det gælder klimadebaten?414-03-2015 19:32
Giftig videnskab012-04-2014 09:17
CO2 eller videnskab023-02-2013 10:59
Videnskab og politik606-04-2008 18:27
Artikler
Fra antividenskab til videnskab (Mernilds Klumme, november 2011)
Videnskab eller religion? (Mernilds Klumme, februar 2010)
NyhederDato
Ikke meget videnskab i klimaartikler19-11-2010 05:34
▲ Til toppen
Afstemning
Vil Donald Trump trække USA ud af Paris-aftalen?

Ja

Nej

Ved ikke


Tak for støtten til driften af Klimadebat.dk.
Copyright © 2007-2016 Klimadebat.dk | Kontakt | Privatlivspolitik